分离课后习题及答案

【别离课后题及局部名词解释】 【别离课后题及局部名词解释】 第#页共6页 【WJQ手打】适用对象及样品用于植物、果实等样品的制取。样品基体中含有强的微波吸收物质。主要提取有机物，只用于固体和半固体的样品。萃取效果可与微波萃取或超临界流体萃取相结合，利用产生的协同萃取效应提高效率。与溶剂种类，萃取效率，时间，样品基体性质有关。萃取速度快，萃取效率高，萃取选择性好。第八章膜别离1.膜别离技术的优点与缺乏。答：优点：别离效率高；多数膜别离过程的能耗低；多数膜别离过程的工作温度在室温附近，特别适合热敏物质的处理；膜别离设备本身没有运动部件，工作温度又在室温附近，故很少需要维护，可靠度很高；膜别离过程的规模和处理能力可在很大范围内变化，效率、设备单价，运行费用等变化不大；膜别离因为别离效率高，设备体积通常比拟小，可以直接插入已有的生产工艺流程，不需要对生产线进行大的改变。缺点：膜强度较差，使用寿命长，易于被玷污而影响别离效率等。2.微滤、超滤、纳滤有哪些共性？在别离原理、膜结构、膜材料、应用对象等方面有什么特点？答：微滤、超滤、纳滤都是以压力差为推动力的膜别离过程。类型别离原理膜结构膜材料应用对象微滤用于悬浮液中固液别离的机理主要是筛分截留，吸附截留，架桥截留，网络截留和静电截留；用于气体中悬浮颗粒进行别离的机理有直接截留，惯性沉积，扩散沉积和拦集作用滤孔分布均匀；孔隙率高；膜通量大；膜厚度薄；连续的整体结构可以是有机高分子材料，也可以是无机材料制药行业的过滤除菌，电子行业高纯水的制备等超滤筛分作用膜孔径在微滤纳滤之间，别离水溶液中的大分子，胶体，蛋白质等高分子材料和无机材料两大类应用规模大，多采用错流操作，广泛应用于食品，医药，工业废水处理，超纯水制备及生物工程纳滤物理截留或截留筛分；纳滤膜的外表别离层由聚电解质构成膜外表较反渗透膜表层疏松的多，较超滤膜表层致密，多为复合膜，即膜外表别离层和支撑层的化学组成不同水处理，食品加工，医药，废水处理及石油工业等领域3.无机膜和有机膜各有什么优势和缺陷？答：无机膜较有机膜有以下优点：热稳定性好；化学稳定性好；清洗方便；机械稳定性好。但无机膜制备本钱高，使用寿命较有机膜短，且有机膜制备技术成熟，来源丰富，价格低廉。.反渗透别离法和离子交换法都是水处理的主要工业化技术，这两种技术各有什么优缺点？答：反渗透别离法：混合物中的水分别离出来，在常温不发生相变的条件下，可以对溶质和水进行别离，适用于对热敏感物质的别离，浓缩，与有相变的别离方法相比，能耗低；杂质去除范围广；除盐率和水的回收率均较高；装置简单，易于操作。缺点：需要定期清洗膜，清洗膜过程中用水量、酸碱量大，清洗结果也不一定如从前，压差增大，膜阻增加，使能耗增大。离子交换别离法：把混合物中的离子别离出来，与反渗透别离法相比两者目标物不同，处理量较反渗透小，别离效率低，树脂的清洗会产生大量的酸碱废液。.作为别离用的膜一般需要进行哪些性能表征，各种性能表征的主要方法有哪些？答：界面性能〔孔径大小与分布〕、孔隙率、外表积〔孔内外表积〕，表征方法：N2吸附法、计算方法。.说明膜萃取技术的原理？答：水相和萃取相分别位于微孔膜两侧，由于微孔膜的疏水性，膜一侧的萃取相〔或料液相〕浸满膜的微孔，在膜的另一侧外表两相接触实现传质，无相分散行为发生。9.液膜别离过程中的液膜是怎样形成的？其别离原理与溶剂萃取的外表相似性和本质差异是什么？答：膜形成：乳状液膜是将含有外表活性剂和膜溶剂的油相和水相置于容器中，在高速搅拌下制成油包水型乳状液，再将此乳状液分散到另一种水溶液中，这样就得到了水包油再油包水型乳状液膜。液膜别离过程与溶剂萃取过程具有较多的相似之处，都是由萃取与反萃取两步骤组成，但溶剂萃取中的萃取与反萃取是分步进行的，他们之间的偶合是通过外部设备实现的；而液膜别离过程的萃取与反萃取分别发生在膜两侧界面，溶质从料液相萃入膜相，并扩散到膜相另一侧，再被反萃入接收相，由此实现萃取与反萃取的“内偶合〞。乳状液膜别离机理：详见课本P216〔必看〕第九章电化学别离法.为什么前流型电泳别离法不如区带型电泳别离法的实用价值大？答：前流型电泳别离法不需要支持体，离子迁移在溶液中进行；区带型电泳需要固体材料作为支持，离子迁移在支持体外表进行。支持体提供离子迁移通道，使离子间迁移率之差增大，迁移率增大，加强别离扩散，样品中各组分与载体之间的相互作用的差异对别离也起辅助作用。.试分析电渗析别离法与离子交换别离法和电泳别离法的区别与联系。答：电渗析法是将离子交换别离法和电泳别离法相结合，兼有二者的功能。即阴阳离子交换和阴阳离子在电场中的定向迁移。区别：电渗析由阴极池，阳极池，料液池和离子交换膜四局部组成，它能将阴离子，阳离子以及沉淀颗粒三者全局部开。4为什么要进行电极修饰？修饰电极的主要类型有哪些？答：电极修饰可在电极外表形成某种微结构，赋予电极某种特定性质，可以选择性的在电极外表进行期望的氧化复原反响。类型：共价键合法；吸附法；聚合物薄膜法；组合法等。电化学修饰电极别离富集原理：离子交换型：吸引具有相反电荷的离子而富集；配位反响型：易与修饰电极外表物质发生配位反响的待测离子；共价键合型：易与修饰中心发生共价键合的被测物；疏水性富集：疏水性脂类物质；其他。.阳极溶出伏安法和阴极溶出伏安法分别适用哪类物质的别离？答：阳极溶出适应于电位较正的金属阳离子的别离〔先复原再氧化〕，阴极溶出适合阴离子的别离〔先氧化再复原〕。.控制电位库仑电位分析法与溶出伏安别离法的根本区别在哪里？答：将复原性物质沉积在电极上一个是将沉积在电极上的沉淀物溶解进入溶液。别离名词解释〔划线为重点记忆〕别离是利用混合物中各组分在物性和化性上差异，通过适当的装置或方法，使各组分分配至不同的空间区域或在不同的时间依次分配至同一空间区域的过程。形式：组别离，单一别离（多组分相互别离、特定组分别离、局部别离）。别离的目的：1分析操作的样品前处理；2确认对象物质结构；3获取单一纯物质或某类物质以作它用；4除掉有毒有害物质。别离科学是从混合物中别离、富集或纯化某些组分以获得相对纯物质的规律及其应用的一门学科。化学平衡也称分子平衡，是在分子水平上研究物质的运动规律，彳B它不是研究单个分子的运动，而是研究大量分子运动的统计规律，研究在平衡条件下组分分子在溶液中的空间分布状况。化学势，在等温等压和其他物质不变的情况下，每摩尔物质i的自由能。物理意义是等T,P,其他组分不变时引入1mol组分i所引起的体系吉布斯自由能的变化。用于表示敞开体系的化学平衡。其影响因素：溶质对相的亲和势能，由溶质分子与相物质分子间相互作用力的大小决定。溶质i在该相的稀释程度，这将影响稀释过程熵的变化。物质四态：气液固和超临界。相平衡是从热力学的角度研究物质从一种相（聚集态）转变为另一种相的规律。引起相变条件：TP溶剂和化学反响。相图和相律是研究相平衡的重要方法。当将处于液相状态a的液态混合物恒压升温至液相线上的L1点时，液相开始产生气泡，对应混合物的温度t1称为该液相的泡点。处于气态的的气态混合物恒压降温至气相线上的G2点时，气相开始凝出露珠似的液滴，对应的温度称为该气相的露点。萃取别离法是将样品中的目标化合物选择性的转移到另一相中或选择性的保存在原来的相中，使目标化合物与原来复杂基体相互别离的方法。溶剂萃取是利用不同物质在互不相溶的两相（水相和有机相）间分配系数的差异，使目标物质与基体物质相互别离的方法。三步：水相中被萃取溶质与参加的萃取剂生成可萃取化合物，在两相界面萃合物因疏水分配作用进去有机相，萃合物在有机相中发生化学反响。影响因素：萃取剂浓度，酸度，金属离子浓度，盐析剂，T,萃取剂和稀释剂，第三相。胶团萃取是被萃取物以胶团或胶体的形式从水相萃取到有机相的溶剂萃取方法。 反胶团萃取机理：水壳、插入、吸附、溶解模型溶解蛋白。影响因素：外表活性剂的种类和浓度、水相PH、离子强度双水相体系指某些有机物之间，或有机物与无机盐之间，在水中以适当的浓度溶解后形成互不相溶的两相或多相体系。（两种高聚物分子间假设有斥力存在，即某种分子希望在它周围的分子是同种分子而不是异种分子，那么在到达平衡后可能分为两相，这种现象称为聚合物的不相容性）。双水相萃取被萃取物在两个水相之间的分配。影响因素：高聚物的分子量和浓度，盐类，pH，T,低分子量化合物，双水相体系的性质。当物质处于其临界T,P以上时，即使继续加压，也不会液化，只是密度增加，具有类似液体的性质，且保存了气体的性能的流体称为超临界流体。以超临界流体作流动相，直接从固体粉末或液体样品中萃取目标物质的别离方法称为超临界流体萃取。萃取率低，选择性不高。因素：P,T,超临界流体物质与被萃取物质的极性，提携剂。膜是两相之间的一个不连续区间，对被别离物质有选择透过的能力，它的维度是二维，厚度尺寸远远大于长和宽。膜别离以选择性透过膜为别离介质，当膜两侧存在某种推动力（压差，浓度差，电位差）时，原料侧组分选择性的透过膜，以到达别离或提纯的目的。分为过滤式（微超纳滤）、渗析式（反渗透、透析）和液膜。渗透是在相同外加电压下，当溶液与纯溶剂被半透膜隔开时，纯溶剂会通过半透膜使溶液浓度降低的现象。反渗透当加在溶液上的压力超过了渗透压，溶液中溶剂会向纯溶剂方向流动的过程。〜膜由活性层和多孔支撑层